Surveillance in situ de puits de corrosion de taille micrométrique générés par voie électrochimique à l’aide d’ondes de Lamb gérées par un réseau dispersé de transducteurs piézoélectriques

La corrosion est une menace majeure dans l’industrie aéronautique, à la fois en termes de sécurité et de coût. Des solutions efficaces, polyvalentes et abordables pour la surveillance de la corrosion sont donc nécessaires. Les ondes de Lamb ultrasoniques (LW) semblent être très efficaces pour la surveillance de la corrosion et peuvent être rendues rentables et polyvalentes si elles sont émises et reçues par un réseau peu dense d’éléments piézoélectriques (PZT). Une solution d’ondes lumineuses reposant sur un réseau épars de PZT et permettant de surveiller la croissance de puits de corrosion de la taille d’un μm sur une plaque d’acier inoxydable 316L est évaluée ici. Expérimentalement, la taille du puits de corrosion est contrôlée électrochimiquement à la fois par le potentiel électrique imposé et par l’injection d’une solution corrosive de NaCl à travers un capillaire situé à l’emplacement souhaité du puits. Parallèlement, la croissance du puits de corrosion est surveillée in situ toutes les 10 s par l’envoi et la mesure de LW à l’aide d’un réseau clairsemé de 4 PZTs collés à l’arrière de la plaque d’acier subissant la corrosion. Comme information de base, le volume du puits de corrosion est estimé comme le volume dissous équilibrant les charges électroniques échangées pendant la corrosion. Le rayon de la fosse de corrosion est en outre vérifié après l’expérience avec précision au moyen d’une mesure optique. Les signaux LW mesurés sont ensuite post-traités afin de calculer une série d’indices de dommages synthétiques (DI). Après les étapes de réduction des dimensions, les valeurs DI obtenues sont en très bonne corrélation avec le rayon du puits de corrosion. En utilisant un modèle linéaire reliant ces valeurs DI au rayon du puits de corrosion, il est démontré que les puits de corrosion de 30 μm à 150 μm peuvent être détectés et localisés de manière fiable, et que leur taille à venir peut être extrapolée. Deux expériences indépendantes ont été réalisées afin d’assurer la répétabilité de l’approche proposée. Les LW gérées par un réseau de PZT épars semblent donc être fiables et efficaces pour surveiller la croissance des puits de corrosion de taille micrométrique sur les plaques d’acier 316L. Si elles sont intégrées dans des structures aéronautiques, ces méthodes pourraient constituer une alternative polyvalente et rentable aux procédures d’entretien non destructif actuelles, qui nécessitent beaucoup de temps et de main-d’œuvre.